• 한국음향학회지
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• 제22권8호
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• pp.622-628
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• 2003

최근 안과 또는 피부과의 의료진단분야에 도입하기 위한 수십 μm 이하의 높은 공간분해능을 갖는 수십 MHz 대역의 초음파 트랜스듀서에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 본 해설에서는 그 연구의 배경 및 트랜스듀서의 구조와 특성, 그리고 그것을 이용하여 얻은 영상에 대하여 간략하게 소개하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권1호
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• pp.59-68
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• 2018

Opto-acoustic systems provide structural and functional information regarding biological tissues. Conventional opto-acoustic systems typically employ continuous or pulsed lasers as transmission sources. Compared to lasers, light emitting diodes (LEDs) are cost-effective and relatively portable excitation sources but are non, coherent. Therefore, in this study, a relatively low cost lens - a type of Ramsden eyepiece - was specially designed to theoretically calculate the illumination and achieve a constant brightness across the pupil of an eye. In order to verify the capability of the developed light-emitting diode-acoustic (LEDA) systems, we carried out experiments on bovine and bigeye tuna eyeball samples, which are of similar size to the human eye, using low frequency (10 MHz) and high frequency (25 MHz) ultrasound transducers. High frequency ultrasound transducers are able to provide higher spatial resolution compared to low frequency ultrasound transducers at the expense of penetration depth. Using the 10 MHz and 25 MHz ultrasound transducers, acceptable echo signals (3.82, 3.94, and 5.84 mV at 10 MHz and 282, 1557, 2356 mV at 25 MHz) from depth greater than 3 cm and 6 cm from the anterior surface of the eye were obtained. We thereby confirmed that the LEDA system using a pulsed LED with the designed Ramsden eyepiece lens, used in conjunction with low and high frequency ultrasound transducers, has the potential to be a cost-effective alternative method, while providing adequate acoustic signals from bovine and bigeye tuna ocular areas.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권4호
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• pp.562-568
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• 2020

This study investigates the relationship between ultrasonic velocity and density in the direct method, the effect of distance between transducers in the indirect method, and the difference between the direct and indirect methods with transducers placed at a distance of 200 mm in nondestructive ultrasonic testing of spruce lumber. The direct method using 54 kHz ultrasonic transducers was applied to two planes, namely, radial section (LR) and tangential section (LT) of samples. The indirect method measurements were taken using the same transducers. Two velocities were measured at the top and bottom of the LT plane and at the two sides of the LR plane; the two values for each plane were averaged. The relationship between density and ultrasound velocity in the direct method demonstrated a positive correlation between the two variables. The difference between the two planes, LT and LR, was not statistically significant. Moreover, the distance between the transducers in the indirect method affected ultrasound velocity, with the ultrasonic velocity increasing as the distance between the transducers became larger. A transducer distance of 200 mm yielded a close approximation of the direct method results with a ratio of 0.87. Finally, no statistical evidence of a difference between the two planes in the indirect method was found. If the direct method, which requires access to two surfaces, is impractical, the indirect method can be applied.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제29권3E호
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• pp.111-118
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• 2010

Three-dimensional ultrasound imaging is a new, exciting technology that allows physicians to use ultrasound to view pathology as a volume, thereby enhancing comprehension of patient anatomy. In this paper, a brief history of the 3-D ultrasound imaging is described in accordance with the development of transducer technology. Then, two representative types of 3-D imaging transducers are reviewed with description of the concept and operation principle of each type: mechanical transducer and matrix array transducer. The mechanical transducer is detailed into free-hand scanning and sequential scanning types. Advantages of each transducer over the other and the technical issues for further performance enhancement are also presented.

• 한국음향학회지
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• 제42권5호
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• pp.441-451
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• 2023

초음파 변환기는 광음향 및 초음파 영상 조합과 영상 평가에 있어 필수 구성 요소이다. 그러나 기존의 초음파 변환기는 불투명하여 광음향 영상을 획득하기 위해서는 광이 초음파 변환기를 우회 해야한다. 동축 정렬이 없다면 광 도달 영역이 제한되고 이를 해결하기 위해 복잡한 구성으로 시스템의 부피가 커지는 문제가 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 광학적으로 투명한 초음파 변환기를 개발하기 위해 다양한 접근 방법이 연구되었다. 기존의 불투명한 초음파 변환기와 다르게 광학적으로 투명한 초음파 변환기는 특정 압전소자와 용도에 맞는 다양한 제작 방법이 존재한다. 본 연구에서 압전소자 기반의 투명 초음파 변환기에 사용되는 재료로 Lithium Niobate(LNO), Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate(PMN-PT), Polyvinylidene Difluoride(PVDF)를 사용한 결과를 비교하였다. LNO는 투명 초음파 변환기에서 많이 사용되는 압전소자이고, PMN-PT는 LNO보다 높은 송수신율로 최근 활발히 연구되고 있다. 기존 투명 변환기는 광음향 해상도보다 초음파 해상도가 낮지만, 최근 PVDF를 사용하여 높은 초음파 해상도의 투명 집속초음파 변환기를 제작하고 있다. 이러한 투명 초음파 변환기 제작 결과에 대한 비교 분석을 수행하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제29권3E호
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• pp.107-110
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• 2010

In this paper, the rationale and contents of the special issue of the Journal of the Acoustical Society of Korea regarding comprehensive reviews on past, present and future of biomedical ultrasound are described. Brief descriptions of invited articles are given, and efforts by all contributing authors are gratefully acknowledged.

• 센서학회지
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• 제31권5호
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• pp.286-292
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• 2022

As mobile electronics become smarter, higher-level security systems are necessary to protect private information and property from hackers. For this, biometric authentication systems have been widely studied, where the recognition of unique biological traits of an individual, such as the face, iris, fingerprint, and voice, is required to operate the device. Among them, ultrasound fingerprint imaging technology using piezoelectric materials is one of the most promising approaches adopted by Samsung Galaxy smartphones. In this review, we summarize the recent progress on piezoelectric ultrasound micro-electro-mechanical systems (MEMS) transducers with various piezoelectric materials and provide insights to achieve the highest-level biometric authentication system for mobile electronics.

• 한국음향학회지
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• 제31권4호
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• pp.244-252
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• 2012

본 연구의 목적은 골절 위험도가 높은 대퇴골에서 음속 및 광대역 초음파 감쇠와 같은 음향특성과 골밀도 사이의 상관관계를 조사하는 것이다. 이를 위해 0.5 및 1.0 MHz의 중심주파수를 갖는 두 쌍의 초음파 트랜스듀서와 함께 투과법을 이용하여 생체 외 조건에서 15개의 소 대퇴골 해면질골 샘플의 음속 및 광대역 초음파 감쇠를 측정하였다. 또한 마이크로 컴퓨터 단층촬영법을 이용하여 해면질골 샘플의 단위체적당 골밀도를 측정하였다. 골밀도는 0.5 및 1.0 MHz 초음파 트랜스듀서를 이용하여 측정된 음속 및 광대역 초음파 감쇠와 모두 강한 상관관계를 나타냈으며, 골밀도와 0.5 MHz 초음파 트랜스듀서를 이용하여 측정된 광대역 초음파 감쇠 사이에 가장 높은 상관관계가 존재하였다. 이와 같은 결과는 생체 외 조건의 대퇴골에서 측정된 음향특성이 대퇴골의 골밀도를 예측하기에 충분한 지표라는 것을 의미한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권5호
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• pp.585-596
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• 2012

PVDF와 P(VDF-TrFE)로 대별되는 압전고분자는 종래의 대표적인 압전재료인 PZT에 비해 전기음향변환효율이 떨어지며 내부손실이 큰 단점은 있으나, 음향임피던스가 물 또는 생체와 비슷하고 수신효율이 우수하며 광대역 특성을 나타내는 등의 장점을 가진 재료이다. 또한 다른 압전재료에 비해 얇은 막으로의 제작이 쉽고, 그 막은 유연하므로 복잡한 곡면을 갖는 고주파 초음파 트랜스듀서 재료로 유용하다. 그러한 특성은 생의학적 응용에 적합한바, 다양한 형태의 초음파 트랜스듀서가 연구 개발되어져 왔다. 본 논문에서는 먼저, 압전고분자막을 이용하여 초음파 트랜스듀서를 설계 제작하는데 있어서 고려해야할 몇 가지 주요사항을 기술하고, KLM 모델을 사용한 해석을 통하여 그 고려사항들이 트랜스듀서의 동작에 미치는 영향을 파악하였다. 다음으로, 의학적 또는 생물학적 응용을 목적으로 초음파 영상을 얻고 있는 몇몇 주요 응용분야에서 사용되는 압전고분자 트랜스듀서의 구조와 그것을 이용하여 얻은 영상의 특징에 대하여 간략히 해설하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제49권2호
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• pp.18-23
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• 2012

변환기의 해석 및 정합설계에 있어서 측정되어진 데이터로 부터 그 변환기의 전기, 기계, 음향적인 특성변수를 추출하는 기술의 확보는 필수적이다. 이와 관련한 기존의 방법은 단일 공진을 갖는 변환기를 위한 것이 많았다. 본 연구에서는 두 개의 공진점을 갖는 광대역 전기음향변환기의 정확한 특성변수 추출을 위하여 Levy Method 반복적으로 사용하여 그 오차를 최소화하는 알고리듬을 개발하였다.